Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của hỗn hợp chủng vi khuẩn khử sulfate nhằm ứng dụng xử lý nước thải ô nhiễm chì ở Việt Nam

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

----------

TRẦN KIM GIANG

ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SINH TRƯỞNG

CỦA HỖN HỢP CHỦNG VI KHUẨN KHỬ SULFATE NHẰM

ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ô NHIỄM CHÌ Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

----------

TRẦN KIM GIANG

ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SINH TRƯỞNG

CỦA HỖN HỢP CHỦNG VI KHUẨN KHỬ SULFATE NHẰM

ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ô NHIỄM CHÌ Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành : Vi sinh vật

Mã số : 60420103

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn: TS. Kiều Thị Quỳnh Hoa

Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Để đảm bảo tính trung thực của luận văn, tôi xin cam đoan:

Luận văn “Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của hỗn

hợp chủng vi khuẩn khử sulfate nhằm ứng dụng xử lý nước thải ô nhiễm chì

ở Việt Nam” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, thực hiện dưới sự hướng

dẫn của TS. Kiều Thị Quỳnh Hoa. Các kết quả trình bày trong luận văn là trung

thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây.

Hà Nội, ngày 12/ 12/ 2014

Học viên

Trần Kim Giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN !

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo Viện sinh thái và Tài

nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình

truyền đạt kiến thức và

tạo mọi điều kiện cho tôi được học tập, rèn luyện và

tu

dưỡng đạo đức trong 2 năm học tập. Kiến thức tiếp thu được trong quá

trình

học tập giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này.

Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Kiều Thi ̣Quỳnh Hoa, phó Trưởng

phòng Phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa

học và Công nghệ Việt Nam, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá

trình nghiên cứu để hoàn thành tốt luận văn này. Em xin cảm ơn các cán bộ

Phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Công nghệ Sinh học đã khuyến khích và tạo

điều kiện thuận lợi cho tôi thực tập tại đây.

Tôi xin tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè, những người thân yêu nhất

đã luôn bên cạnh động viên, chia sẻ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong

cuộc sống và học tập.

Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2014

Học viên

Trần Kim Giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU......................................................................................................... 1

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN........................................................................... 3

1.1. Ô nhiễm kim loại nặng......................................................................... 3

1.1.1. Nguồn thải của kim loại nặng .......................................................... 3

1.1.2. Tính độc của kim loại nặng.............................................................. 3

1.1.3. Ô nhiễm chì ..................................................................................... 7

1.2. Các phương pháp xử lý kim loại nặng ................................................ 12

1.2.1. Phương pháp hóa học....................................................................... 13

1.2.2. Phương pháp hóa lý ......................................................................... 14

1.2.3. Phương pháp sinh học..................................................................... 14

1.3. Xử lý kim loại nặng bằng vi khuẩn khử sulfate (KSF)....................... 16

1.3.1. Đặc điểm của vi khuẩn khử sulfate .................................................. 16

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của vi khuẩn khử sulfate ....... 18

1.3.3. Nguyên lý của phương pháp loại chì bằng vi khuẩn khử sulfate....... 21

1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước......................................... 21

1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................... 21

1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam.................................................... 22

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 25

2.1.Vật liệu................................................................................................... 25

2.1.1.Vi khuẩn khử sulfate......................................................................... 25

2.1.2.Môi trường và điều kiện nuôi cấy vi khuẩn KSF............................... 25

2.1.3.Hóa chất............................................................................................ 26

2.1.4.Máy móc thiết bị............................................................................... 27

2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................... 27

2.2.1. Xác định số lượng vi khuẩn KSF trong mẫu bằng phương pháp pha

loãng tới hạn......................................................................................................27

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

2.2.2. Sàng lọc và lựa chọn hỗn hợp chủng vi khuẩn KSF có khả năng chống

chịu chì cao................................................................................................ 28

2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới sinh trưởng và hiệu quả loại chì

của hỗn hợp chủng vi khuẩn KSF lựa chọn................................................ 28

2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự sinh trưởng của hỗn hợp

chủng vi khuẩn KSF lựa chọn.................................................................... 28

2.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn carbon tới sinh trưởng của hỗn hợp

chủng vi khuẩn KSF lựa chọn.................................................................... 29

2.2.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của chì tới sinh trưởng của hỗn hợp chủng vi

khuẩn KSF lựa chọn .................................................................................. 29

2.2.7. Các phương pháp phân tích.............................................................. 30

CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................... 32

3.1. Nuôi cấy làm giàu các hỗn hợp chủng vi khuẩn KSF từ các mẫu bùn

và nước nhiễm chì ....................................................................................... 32

3.2. Sàng lọc và lựa chọn hỗn hợp chủng vi khuẩn KSF có khả năng

chống chịu chì cao ....................................................................................... 32

3.3. Hình thái tế bào hỗn hợp chủng vi khuẩn DM10 dưới kính hiển vi

điện tử quét.................................................................................................. 35

3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới sự sinh trưởng của hỗn hợp chủng

DM10 ........................................................................................................... 35

3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới sinh trưởng của hỗn hợp

chủng DM10 ................................................................................................ 37

3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn carbon tới sự sinh trưởng của hỗn

hợp chủng DM10......................................................................................... 38

3.6.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol/SO4

2-

tới sinh trưởng của hỗn hợp chủng

DM10 ........................................................................................................ 38

3.6.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ lactate/SO4

2-

tới sự sinh trưởng của hỗn hợp

chủng DM10.............................................................................................. 40